在南半球的澳大利亚、南非以及南部非洲的8个国家,2020年将开始建设世界最大综合孔径望远镜——平方公里阵列射电望远镜(SKA)。SKA由全球十多个国家计划合资建造,明升中国是发起国之一。目前,面向全球的项目布局、app准备、工程技术研发、人才培养等工作正全面推进。我国部署的SKA前期数据处理系统建设和相关app预研,日前在上海正式启动。

打造史上最牛的“观天巨眼”

浩瀚苍穹,带给人类永恒的好奇；仰望星空,离不开功能强大的望远镜。

国际大app工程-平方公里阵列射电望远镜(SKA),以大量的小单元天线汇聚实现综合孔径射电干涉成像,总接收面积达一平方公里,是人类有史以来建造的最宏大的望远镜。

SKA由130万个对数周期天线组成的低频阵列(位于澳大利亚西部沙漠的无线电宁静区域)和2500面碟形天线组成的中频阵列(位于南非及南部非洲8个国家)两部分组成。建成后,将比目前世界上最大的射电望远镜阵列灵敏度提高约50倍、巡天速度提高约10000倍,堪称史上最牛的“观天巨眼”。

平方公里阵列射电望远镜的第一阶段(SKA1)将于2020年开始建设,计划完成大约10%的建设任务,包括在南非建造197面碟形天线、在澳大利亚建造约13万台低频阵列天线。

大app装置为人类认识宇宙提供重要机遇。SKA建成后,有望揭示宇宙中诞生的第一代天体,重现宇宙从黑暗走向光明的历史进程；有望以宇宙最丰富元素“氢”为信使,绘制宇宙最大的三维结构图；有望发现银河系几乎所有的脉冲星、发现来自超大质量黑洞产生的引力波、重建宇宙磁场的结构、探知宇宙磁场的源头；还有望揭开原始明升m88的摇篮,寻找茫茫宇宙深处的知音……

明升中国SKAapp目标和发展路线图

据SKA明升中国首席app家武向平院士介绍,作为SKA国际大家庭的一员,明升中国SKAapp家团队经过广泛征询、充分论证和顶层设计,现已确立了明升中国SKAapp目标和发展路线图。即在第一阶段,确保两个优先突破领域和若干个具有特色的研究方向,概括为“2+1”推进战略。

两个优先领域分别是:利用SKA1低频阵列,直接抓捕宇宙第一代天体“再电离”的身影,再现“宇宙黎明”；积极参与脉冲星的搜索,并致力于发现毫秒脉冲星、脉冲星-脉冲星系统、脉冲星-黑洞系统等具有重要app价值的事例,以用于验证引力理论。

此外,明升中国SKAapp团队还确定了若干重要突破方向:利用SKA极高灵敏度和大面积巡天优势,开展中性氢21cm宇宙学研究,揭示从黑洞、星系动力学甚至宇宙大尺度结构的性质,检验暗物质和暗能量的特性；利用SKA快速巡天和极高时间分辨率的优势,探究“暂现源”(如快速射电暴、伽玛暴、引力波源)的物理本质,揭示宇宙极端天体的秘密；绘制从星云到宇宙大尺度的磁场结构,追溯宇宙各层次的磁场起源。

武向平表示,围绕核心app目标的实施,明升中国SKAapp团队由11个app研究课题构成。由明升中国app院牵头,联合高校和各研究院所,广泛深入开展国际合作,特别是与SKA两个台址国以及各SKA探路者联合体建立战略伙伴关系,在明升中国SKA区域中心基础上进一步推动和建设SKA亚太区域中心,集聚全球顶尖人才,使明升中国成为未来SKA人才最向往的国际科研中心之一。

SKA前期数据处理系统建设在沪启动

在科技部国家重点研发计划大app装置专项的支持下,平方公里阵列射电望远镜(SKA)前期数据处理系统建设和相关app预研,日前在上海正式启动。

据项目负责人、明升中国app院上海天文台洪晓瑜研究员介绍,SKA前期数据处理系统建设和相关app预研,共分为三个大课题。将以我国自主建设的低频望远镜阵列21CMA和澳大利亚低频望远镜阵列MWA的实测数据为基础,为SKA的首要app目标“宇宙再电离成像”的观测研究做准备；将完成低频射电干涉大视场、高动态、多波束的成像处理软件；同时建设明升中国SKA区域中心数据处理系统的原型机。

作为下一代担当引领作用的射电天文观测设施,SKA不仅承载孕育世界级科研成果的使命,还将产生世界上前所未有的超大数据量。据估计,仅按照全部规模10%来建造的第一阶段,app处理器所需要的计算能力,就相当于我国超级计算机“天河二号”的8倍、“神威·太湖之光”的3倍。如此庞大的数据还需要深度分析和加工后才能被app家使用,这些工作是要由分布于几大洲的区域数据中心合作完成。

在SKA明升中国首席app家武向平院士带领下,明升中国SKAapp团队计划在上海建设明升中国SKA区域中心,主要包括app中心和数据中心。明升中国SKA数据中心将作为国际上几个大型区域数据中心之一,一方面承担一定份额的SKA数据处理和存储的国际义务,另一方面重点为明升中国乃至亚洲区域app用户提供必要的计算和数据存储资源以及技术支持。明升中国SKAapp中心将为数据中心的建设和运行,提供app指导以及研发天文软件。

目前,上海天文台正全力推进明升中国SKA区域中心建设,加快原型系统建设和人才培养。据课题负责人、上海天文台安涛研究员介绍,现上海天文台已与澳大利亚的SKA先导望远镜数据中心之间建立了端对端的直连互通,成功研制了符合SKA数据处理特点的原理样机,完成了SKA核心软件的大规模集成测试,为国际SKA区域中心的建设做贡献。